انتشار این مقاله


میکروب های ۱۰۰ میلیون ساله و حیات در عمق اقیانوس ها

پژوهش های جدید نشان داده اند میکروب هایی که در اعماق کف دریاها برای بیش از ۱۰۰ میلیون سالم مدفون شده اند هنوز هم زنده اند. وقتی که میکروب ها را به آزمایشگاه آورده و تغذیه کردند، آغاز به تقسیم شدن نمودند. میکروب های بدست آمده گونه های اکسیژن دوست هستند که به طریقی در […]

پژوهش های جدید نشان داده اند میکروب هایی که در اعماق کف دریاها برای بیش از ۱۰۰ میلیون سالم مدفون شده اند هنوز هم زنده اند. وقتی که میکروب ها را به آزمایشگاه آورده و تغذیه کردند، آغاز به تقسیم شدن نمودند. میکروب های بدست آمده گونه های اکسیژن دوست هستند که به طریقی در مکانی قرار گرفته اند که مقادیر اندکی گاز از سطح اقیانوس به عمق کف آب ها منتشر می شود.

این کشف این امکان دیوانه وار را مطرح می سازد، همان طور که یکی از دانشمندان آن را روی میز قرار داد، که میکروب ها به آرامی در دل دریاها ته نشین شده اند، و برای هزاران سال به آهستگی رشد نموده اند بدون آن که تقسیم شوند.

ویرجینیا اِج کومب، اکولوژیست میکروبیال در موسسه اقیانوس شناسی هل وودز که خودش در پروژه حضور نداشته است می گوید:

آزمایش های جدید نشان می دهند که زندگی میکروبی بسیار پایدار است، و اغلب راهی برای بقای خود پیدا می کند.

ویرجینیا اج کومب

اضافه بر این ها، با نشان دادن این موضوع که زندگی می تواند در مکان هایی که زیست شناسان برای مدت ها تصور می کردند که غیرقابل سکون اند بقا پیدا کند، این مسئله مطرح می گردد که احتمال وجود حیات در مکان های دیگر منظومه شمسی یا دیگر جاهای جهان وجود دارد.

دانشمندان در حال نمونه برداری از رسوبات برآمده از هسته های حفاری شده از عمق اقیانوس

آندرس تسک، میکروبیولوژیست در دانشگاه کارولینای شمالی واقع در چپل هیل که او نیز در مطالعه جدید همکاری نداشته است بیان می کند:

اگر سطح یه سیاره خاص برای وجود زندگی محتمل به نظر نمی رسد، زندگی می تواند در زیر آن سطح دوام آورده و وجود داشته باشد.

آندرس تسک

برای بیشتر از ۱۵ سال است که محققین می دانند که زندگی و حیات در پایین و کف اقیانوس وجود دارد. ولی ژئومیکروبیولوژیست یا میکروب شناس زمینی، یوکی مورونو از موسسه علوم و تکنولوژی آبی و زمینی می خواست بداند که محدودیت ها چنین حیاتی چه چیزهایی هستند. این شناخته شده است که میکروب ها قادراند در محیط های خیلی داغ یا توکسیک (سمی) زنده بمانند، اما آیا می توانند در جایی که غذای اندکی برای خوردن وجود دارد زندگی کنند؟

باکتری های ایزوله شده از گل و رسوبات ۱۰۰ میلیون ساله

برای فهمیدن این مسئله، مورونو و همکارانش ترتیب برگزاری یک پروژه حفاری در کمربند جنوبی اقیانوس آرام در مکان تقاطع جریان های آبی اقیانوس واقع در شرق استرالیا که مرده ترین ترین بخش اقیانوس های دنیاست را دادند که آن جا تقریبا به طور کامل فاقد مواد مغذی مورد نیاز برای بقاست. هنگامی که آن ها نمونه های گل و دیگر رسوبات را از عمقی به اندازه ۵۷۰۰ متر پایین تر از سطح دریا استخراج می کردند، تایید می نمودند که نمونه های استخراجی واقعا حاوی مقادیری از اکسیژن بودند، و این نشانه آن است که مقادیر بسیار ناچیزی از مواد ارگانیک برای باکتری ها جهت تغذیه وجود داشته است.

برای کشف این که چگونه حیاتی در آن جا ممکن است وجود داشته باشد، تیم مورونو به دقت نمونه های کوچکی از گل را از مراکز هسته های حفاری استخراج نمودند، و آن ها را درون ویال های شیشه ای قرار می دادند، و ترکیبات ساده ای از قبیل استات و آمونیوم را به آن ها اضافه می کردند که این موارد حاوی اشکال سنگین تر یا ایزوتوپ های اتم های نیتروژن و کربن بودند که می توانستند درون میکروب های زنده شناسایی شوند. در روزی که گروه برای نخستین بار نمونه های گل را با این ترکیبات تغذیه کرد، و تا ۵۵۷ روز بعد، تیم تکه ای کوچکی از گل را از نمونه ها برمی داشتند و آن ها را حل کرده (در آب) و با این که درون نمونه های گل هیچ غذایی برای میکروب ها وجود نداشت به دنبال شناسایی هر گونه میکروب زنده بودند.

این کار چالش برانگیز بود. به طور معمول حداقل ۱۰۰ هزار سلول در هر سانتی متر مکعب از گل کف دریا وجود دارد. ولی در این نمونه ها، بیشتر از ۱۰۰۰ عدد باکتری در مقدار مشابهی از رسوبات یافت نشد. بنابراین، زیست شناسان مجبور بودند از تکنیک های تخصصی نظیر استفاده از ردیاب های شیمیایی بهره ببرند تا بفهمند که آیا نمونه ها توسط هر مقدار از آب دریا آلوده شده اند یا نه و باید روش هایی را بکار می گرفتند تا مقادیر خیلی اندک از سلول ها و ایزوتوپ ها را آنالیز کنند. کنت نیلسون، میکروبیولوژیست محیط زیست بازنشسته از دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در این باره اظهار می کند:

آمادگی و مراقبت و احتیاط مورد نیاز برای انجام این کار واقعا انسان را تحت تاثیر قرار می داد.

کنت نیلسون

با اضافه نمودن مواد مغذی انواع مختلف باکتری های هوازی (از اکسیژن استفاده می کنند)  برانگیخته شدند. در نمونه های جمع آوری شده از لایه ی با قدمت ۱۰۱.۵ میلیون سال، میکروب ها به میزان چهار برابر حالت نخست در اندازه به بیش از یک میلیون سلول در هر سانتی متر مکعب افزایش یافتند و این بعد از ۶۵ روز اتفاق افتاد و تیم اخیرا آن را در Nature Communications گزارش داده است.

دیگران باکتری هایی را در رسوبات حاوی اکسیژن در پایین و کف دریا یافته اند. سال گذشته، ویلیام اورسی، یک ژئوبیولوژیست در دانشگاه لودویگ ماکسی میلیان واقع در مونیخ به توصیف باکتری های زنده برآمده از رسوبات ۱۵ میلیون ساله نگهداری شده در بایگانی گذشته پرداخت. او در این باره می گوید:

اما این مطالعه به اندازه یک مرتبه دیگر اصطلاحات زمان شناختی زمین شناسی را به عقب هل می دهد.

لودویگ ماکسی میلیان

آنالیز ژنتیکی باکتری ها فاش کرد که آن ها متعلق به بیش از ۸ گروه شناخته شده باکتریایی هستند، که بسیاری از آن ها به طور شایع در جاهای دیگر و آب های شور یافت می شوند که در آن جا نقش پراهمیت تجزیه و شکستن موارد ارگانیک را بازی می کنند. نیلسون در این باره می گوید:

این موضوع مطرح می کند که فراگیری توانایی بقا تحت شرایطی که محدودیت شدید انرژی وجود دارد یک قابلیت گسترده و فراگیر است. این می توانسته یک حقه بسیار استادانه در بحث بقا بوده باشد.

نیلسون

حقه ای که می توانسته به زودی و در ابتدا، هنگامی که چیز زیادی برای تغذیه میکروب ها وجود نداشته است، تکامل پیدا کرده باشد.

محققین هنوز نمی دانند که میکروب های کشف شده در کمربند اقیانوسی در این چندین میلیون سال چه کار می کرده اند. بیشتر گونه هایی که پیدا کردند تشکیل اسپور که یک مرحله غیرفعال در زندگی است و برخی باکتری ها در شرایط نامطلوب وارد آن فاز می شوند نمی دهند. این می تواند بدان معنا باشد که باکتری در تمام این مدت به آرامی مشغول تقسیم شدن بوده اند، و نمونه های ایزوله شده در مطالعه را تبدیل به نسل های دور از اجداد با قدمت میلیون ها سال می کند.

ولی مقدار بسیار ناچیزی غذا در اعماق دریاها و رسوبات وجود دارد که هر میکروبی که در آن جا قرار گیرد در بیشتر حالات تنها قادر است اندکی بیشتر از ترمیم هر مولکول آسیب دیده خود را به سرانجام رساند. استیو هوند، یک اقیانوس شناس در دانشگاه رود آیلند واقع در خلیج کامپوس و از نویسندگان همراه در مطالعه می گوید:

اگر آن ها (میکروب ها) به هیچ وجه تقسیم نمی شوند، برای ۱۰۰ میلیون سال است که زنده اند، ولی این به نظر احمقانه می رسد.

استیو هوند

او تصور می کند که  شاید منبع انرژی کشف نشده دیگری مثلا رادیواکتیویته در آن پایین ها وجود داشته باشد که اجازه تقسیم آهسته را به باکتری ها می دهد، که احتمالا درون این رسوبات گیر افتادند و توسط دیگر رسوبات ته نشین شده مدفون گشتند.

و اما سخن آخر، گفته ی بوبارکر یورگنسن، میکروبولوژیست دریایی دانشگاه آرهوس که خود در کار حضور نداشته است را می آوریم که می گوید:

به نظر نمی رسد که غذا و انرژی اندک آخرین محدودیت برای زندگی و حیات روی زمین باشند.

بوبارکر یورگنسن
محمد سیاهکالی مرادی


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *